Clinker de ciment Portland – aperçu

Le clinker de ciment Portland est un matériau nodulaire gris foncé fabriqué en chauffant du calcaire broyé et de l’argile à une température d’environ 1400 ° C – 1500 ° C. Les nodules sont broyés en une poudre fine pour produire du ciment, avec une petite quantité de gypse ajoutée pour contrôler les propriétés de prise.

Cette page donne un croquis en miniature. Pour plus d’informations, consultez les pages suivantes, ou mieux encore, les liens du livre Comprendre le ciment au bas de cette page.

Section polie de nodule (image au microscope électronique à balayage).

Dans l’image ci-dessus d’un nodule entier en section polie, le nodule a une teneur élevée en alite et la majeure partie est donc constituée d’alite (gris clair). Quelques amas de bélite sont visibles (fléchés). Les phases aluminate et ferrite sont présentes mais non visibles à ce grossissement relativement faible.

La taille des nodules varie de 1 mm à 25 mm ou plus et sont principalement composés de silicates de calcium, généralement de 70 à 80%. La résistance du béton est principalement due à la réaction de ces silicates de calcium avec de l’eau.
Le clinker de ciment Portland contient quatre minéraux principaux:

• Alite: environ silicate tricalcique (typiquement environ 65% du total)
• Belite: environ silicate dicalcique (typiquement environ 15% du total)
• Aluminate: très approximativement aluminate tricalcique (typiquement environ 7% du total)
• Ferrite: aluminoferrite très approximativement tétracalcique (typiquement environ 8% du total)

Le reste est composé de sulfates alcalins et d’impuretés mineures. Les teneurs en minéraux typiques indiquées sont sujettes à de grandes variations.

Coupe polie et gravée d’une image de microscope optique nodule.

Dans l’image de la section polie ci-dessus, les cristaux bruns sont de l’alite, les cristaux bleus sont de la belite, le matériau interstitiel brillant est principalement de la ferrite, avec de petites inclusions sombres d’aluminate. Les régions grises sont la résine époxy utilisée pour fabriquer l’échantillon. NB: L’Alite n’est pas réellement brune et la belite n’est pas réellement bleue – elles apparaissent brunes et bleues ici car la section polie a été gravée avec de l’acide fluorhydrique pour montrer les cristaux plus clairement.

Composition de clinker

En chimie du ciment, les analyses chimiques sont normalement effectuées sous forme d’oxyde – un exemple typique d’analyse suit:

À partir de l’analyse chimique, la quantité de chacun des quatre minéraux principaux peut être calculée à l’aide du calcul « Bogue » (cliquez sur le lien ci-dessous pour plus d’informations.)

Obtenez une meilleure compréhension du ciment

Des articles comme celui-ci peuvent fournir beaucoup de matériel utile. Cependant, la lecture d’un article ou de deux n’est peut-être pas la meilleure façon d’avoir une image claire d’un processus complexe comme la production de ciment. Pour obtenir une compréhension plus complète et intégrée de la fabrication du ciment, consultez le livre ou l’ebook Comprendre le ciment. Ce livre facile à lire et concis contient également beaucoup plus de détails sur la chimie du béton et les processus délétères dans le béton par rapport au site Web.

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Les pages suivantes contiennent plus de détails sur la chimie et la composition, les réactions au four et sur le broyage du ciment:

Notation du ciment / Paramètres de composition du clinker / Calcul de Bogue /
Combinabilité / Réactions au four / Broyage du ciment

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